RU2793713C1 - Remote surveillance and control system for unmanned aircraft - Google Patents
Remote surveillance and control system for unmanned aircraft Download PDFInfo
- Publication number
- RU2793713C1 RU2793713C1 RU2022129508A RU2022129508A RU2793713C1 RU 2793713 C1 RU2793713 C1 RU 2793713C1 RU 2022129508 A RU2022129508 A RU 2022129508A RU 2022129508 A RU2022129508 A RU 2022129508A RU 2793713 C1 RU2793713 C1 RU 2793713C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- outputs
- inputs
- antenna
- output
- input
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к системам управления объектами и может быть использовано в качестве системы дистанционного наблюдения и управления беспилотными летательными аппаратами в службах скорой помощи, министерства по чрезвычайным ситуациям, других министерств и ведомств.The invention relates to object management systems and can be used as a system for remote monitoring and control of unmanned aerial vehicles in ambulance services, the Ministry of Emergency Situations, and other ministries and departments.
В настоящее время в условиях все увеличивающегося объема передаваемой информации, сокращения временных показателей доставки информации в различные инстанции и в связи с возникающими различными ситуациями, для предупреждения аварийных ситуаций и при ликвидации последствий аварий на нефте- и газопроводах, возрастания (повышения) требований по достоверности и надежности ведения связи и осуществления мониторинга промышленных объектов и территории, существующие известные станции подобного типа уже не удовлетворяют современным требованиям и их использование для оперативной связи практически исключено, поскольку они не справляются с решением таких задач.At present, in the context of an ever-increasing volume of transmitted information, a reduction in the time indicators for the delivery of information to various authorities and in connection with various situations that arise, to prevent emergency situations and to eliminate the consequences of accidents on oil and gas pipelines, the increase (increase) of requirements for reliability and reliability of communication and monitoring of industrial facilities and territory, the existing well-known stations of this type no longer meet modern requirements and their use for operational communication is practically excluded, since they cannot cope with solving such problems.
Известна система видеонаблюдения с транспортного средства, находящегося в движении, содержащая установленную на транспортном средстве видеокамеру, подключенную через плату видеоввода к компьютеру, к которому подключено приемо-передающее устройство транспортного средства, обеспечивающее связь по радиоканалу через приемо-передающее устройство с компьютером пункта контроля, GPS-приемник, имеющий возможность передачи по радиоканалу или сотовому каналу связи информации для отображения на карте своего места нахождения, а также известна система видеорегистрации обстановки на автомобильных дорогах, содержащая не менее чем одну видеокамеру и блок регистрации и управления [1].A known video surveillance system from a vehicle in motion, containing a video camera installed on the vehicle, connected via a video input card to a computer to which a transceiver of the vehicle is connected, providing radio communication through the transceiver with the computer of the control point, GPS - a receiver capable of transmitting information over a radio channel or a cellular communication channel to display its location on a map, and a video recording system for the situation on roads is also known, containing at least one video camera and a registration and control unit [1].
Недостатком известных систем является их узкое предназначение и ограниченные возможности по осуществлению контроля за подвижными объектами.The disadvantage of the known systems is their narrow purpose and limited ability to control moving objects.
Поэтому возникает задача создания системы, способной осуществлять непрерывный видеомониторинг на расширенной территории в различных географических и погодных условиях, производить обработку и хранение полученных данных видеомониторинга, а также выдавать автоматически или по запросу данные видеомониторинга в различные инстанции, в том числе на центральный и региональные офисы, где размещаются должностные лица по контролю за состоянием территории и промышленных объектов, по ликвидации аварий на нефте- и газопроводах, других объектах и устранению последствий чрезвычайных ситуаций.Therefore, the task arises of creating a system capable of performing continuous video monitoring over an extended area in various geographical and weather conditions, processing and storing the received video monitoring data, and also issuing video monitoring data automatically or upon request to various authorities, including the central and regional offices, where officials are located to control the state of the territory and industrial facilities, to eliminate accidents at oil and gas pipelines, other facilities and eliminate the consequences of emergency situations.
В настоящее время широкое распространение получили системы управления беспилотным летательным аппаратом (БПЛА) по доставкам товаров и грузов, принципам наблюдения и охраны, а также взлета и посадки на определенную высоту относительно наземной станции.Currently, unmanned aerial vehicle (UAV) control systems for the delivery of goods and cargo, the principles of surveillance and protection, as well as takeoff and landing at a certain height relative to the ground station, have become widespread.
Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому изобретению является выбранная в качестве прототипа система удаленного наблюдения и управления беспилотным летательным аппаратом, структура и технические возможности которой описаны в патенте RU №2657164 С1 от 08.06.2018 г., МПК G08G 5/00, G05D 1/00, В64С 39/00 [2]. Эта система включает в себя сеть станций организации и управления (СОУ), причем каждая СОУ содержит по меньшей мере одну камеру кругового обзора, по меньшей мере один радиочастотный приемопередатчик, устройство (систему) обработки и передачи информации; по меньшей мере один контрольный центр (КЦ). Контрольный центр (КЦ) включает в себя устройство (систему) обработки видеосигнала, монитор, автоматизированное рабочее место (АРМ) оператора и радиочастотный приемопередатчик.The closest in technical essence to the proposed invention is the remote monitoring and control system of an unmanned aerial vehicle selected as a prototype, the structure and technical capabilities of which are described in patent RU No. 00,
Основными недостатками системы по прототипу являются ограниченные возможности по сбору, обработке и передаче данных о контролируемых объектах при нахождении беспилотного летательного аппарата в различных зонах на удаленной территории.The main disadvantages of the prototype system are the limited ability to collect, process and transmit data on controlled objects when an unmanned aerial vehicle is located in various zones in a remote area.
Целью изобретения является повышение пропускной способности каналов управления и надежности работы системы наблюдения и управления беспилотным летательным аппаратом при нахождении его в различных зонах на удаленной территории в режиме реального времени.The aim of the invention is to increase the throughput of control channels and the reliability of the system for monitoring and controlling an unmanned aerial vehicle when it is in various zones in a remote area in real time.
Поставленная цель достигается тем, что в систему дистанционного наблюдения и управления беспилотным летательным аппаратом, содержащую контрольный центр (КЦ), включающий в себя автоматизированное рабочее место (АРМ) оператора, оборудованное на базе портативного компьютера, монитор, устройство обработки видеосигнала и радиочастотный приемопередатчик с антенной, n станций организации и управления (СОУ), причем каждая СОУ включает в себя радиочастотный приемопередатчик с антенной, устройство обработки и передачи информации и камеру кругового обзора, дополнительно введены стационарная сеть связи общего пользования, состоящая из наземной станции спутниковой связи с антенной системой, автоматической телефонной станции (АТС) и каналов связи, оборудование беспилотного летательного аппарата (БПЛА), включающее в себя ультракоротковолновую (УКВ) радиостанцию с антенной, выполняющую функции ретранслятора связи, и видеорегистратор, в состав контрольного центра дополнительно введены таймер, многофункциональное устройство, выполняющее функции принтера и факсимильного аппарата, навигационная аппаратура со встроенной антенной, портативная радиостанция со встроенной антенной, автоматический коммутатор каналов, абонентская станция спутниковой связи (ССС) и антенная система абонентской станции спутниковой связи, а в состав каждой станции организации и управления дополнительно введены портативный компьютер и навигационный приемник со встроенной антенной, при этом первые, вторые, третьи, четвертые, пятые и шестые входы-выходы портативного компьютера АРМ оператора контрольного центра подключены соответственно ко входу-выходу монитора, к первому входу-выходу устройства обработки видеосигнала, ко входам-выходам таймера, многофункционального устройства, навигационной аппаратуры со встроенной антенной и по стыку Ethernet к первому входу-выходу автоматического коммутатора каналов, второй вход-выход которого соединен со вторым входом-выходом устройства обработки видеосигнала, третий вход-выход автоматического коммутатора каналов по стыку Ethernet соединен с канальным входом-выходом радиочастотного приемопередатчика, высокочастотный вход-выход которого соединен с высокочастотным входом-выходом антенны радиочастотного приемопередатчика, четвертый вход-выход автоматического коммутатора каналов по стыку Ethernet соединен с канальным входом-выходом абонентской станции спутниковой связи, высокочастотный вход-выход которой соединен с высокочастотным входом-выходом антенной системы абонентской станции спутниковой связи, которая по эфиру соединена с антенной системой наземной станции спутниковой связи стационарной сети связи общего пользования (ССОП), высокочастотный вход-выход которой соединен с высокочастотным входом-выходом наземной станции спутниковой связи, канальные входы-выходы которой соединены с первыми входами-выходами автоматической телефонной станции (АТС), ко вторым входам-выходам которой подключены каналы связи ССОП, вход-выход антенны радиочастотного приемопередатчика контрольного центра по эфиру соединен со встроенной антенной портативной радиостанции и с антенной УКВ радиостанции, размещенной на беспилотном летательном аппарате, высокочастотный вход-выход которой соединен с высокочастотным входом-выходом УКВ радиостанции, канальные входы-выходы которой соединены с информационными входами-выходами видеорегистратора; высокочастотный вход-выход антенны радиочастотного приемопередатчика каждой из n станций организации и управления БПЛА соединен с высокочастотным входом-выходом радиочастотного приемопередатчика, канальные входы-выходы которого соединены с первыми входами-выходами портативного компьютера, ко второму и третьему входам-выходам которого подключены соответственно информационные входы-выходы навигационного приемника со встроенной антенной и каналы связи стационарной сети связи общего пользования (ССОП), четвертые входы-выходы портативного компьютера каждой СОУ соединены с первыми входами-выходами устройства обработки и передачи информации, вторые входы-выходы которого соединены с входами-выходами камеры кругового обзора, высокочастотный вход-выход антенны УКВ радиостанции, размещенной на БПЛА, по эфиру соединен с антенной радиочастотного приемопередатчика первой из n станций организации и управления БПЛА, при этом антенны радиочастотных приемопередатчиков каждой из n станций организации и управления (СОУ) по эфиру соединены между собой и с антенной радиочастотного приемопередатчика контрольного центра.This goal is achieved by the fact that in the system for remote monitoring and control of an unmanned aerial vehicle, containing a control center (CC), including an automated workstation (AWS) of an operator equipped on the basis of a laptop computer, a monitor, a video signal processing device and a radio frequency transceiver with an antenna , n organization and control stations (SDA), and each SDA includes a radio frequency transceiver with an antenna, an information processing and transmission device and an all-round camera; telephone exchange (PBX) and communication channels, unmanned aerial vehicle (UAV) equipment, including an ultra-short-wave (VHF) radio station with an antenna that acts as a communication repeater, and a video recorder, a timer, a multifunctional device that performs the functions of a printer and a facsimile machine, navigation equipment with a built-in antenna, a portable radio station with a built-in antenna, an automatic channel switch, a satellite subscriber station (SSS) and an antenna system of a satellite subscriber station, and a laptop computer and a navigation receiver are additionally included in each organization and control station with a built-in antenna, while the first, second, third, fourth, fifth and sixth inputs-outputs of the portable computer workstation of the operator of the control center are connected respectively to the input-output of the monitor, to the first input-output of the video signal processing device, to the inputs-outputs of the timer, multifunctional device, navigation equipment with a built-in antenna and an Ethernet interface to the first input-output of the automatic channel switch, the second input-output of which is connected to the second input-output of the video signal processing device, the third input-output of the automatic channel switch is connected to the channel input - the output of the radio frequency transceiver, the high-frequency input-output of which is connected to the high-frequency input-output of the antenna of the radio-frequency transceiver, the fourth input-output of the automatic channel switch via the Ethernet junction is connected to the channel input-output of the satellite subscriber station, the high-frequency input-output of which is connected to the high-frequency input - by the output of the antenna system of the subscriber satellite communication station, which is connected over the air to the antenna system of the ground satellite communication station of the fixed public communications network (PSTN), the high-frequency input-output of which is connected to the high-frequency input-output of the satellite ground station, the channel inputs-outputs of which are connected with the first inputs-outputs of an automatic telephone exchange (ATS), to the second inputs-outputs of which SSOP communication channels are connected, the input-output of the antenna of the radio frequency transceiver of the control center is connected over the air to the built-in antenna of a portable radio station and to the antenna of a VHF radio station placed on an unmanned aerial vehicle , the high-frequency input-output of which is connected to the high-frequency input-output of a VHF radio station, the channel inputs-outputs of which are connected to the information inputs-outputs of the video recorder; the high-frequency input-output of the antenna of the radio-frequency transceiver of each of the n stations for organizing and controlling the UAV is connected to the high-frequency input-output of the radio-frequency transceiver, the channel inputs-outputs of which are connected to the first inputs-outputs of a portable computer, to the second and third inputs-outputs of which information inputs are connected, respectively -outputs of a navigation receiver with a built-in antenna and communication channels of a fixed public communications network (PSTN), the fourth inputs and outputs of a portable computer of each SDA are connected to the first inputs and outputs of an information processing and transmission device, the second inputs and outputs of which are connected to the inputs and outputs of the camera circular view, the high-frequency input-output antenna of the VHF radio station located on the UAV is connected over the air to the antenna of the radio frequency transceiver of the first of the n stations for organizing and controlling the UAV, while the antennas of the radio frequency transceivers of each of the n stations for organizing and controlling (COA) are connected over the air between itself and with the antenna of the RF transceiver of the control center.
Сопоставимый анализ с прототипом показывает, что предлагаемая система дистанционного наблюдения и управления беспилотным летательным аппаратом отличается наличием новых блоков: стационарной сети связи общего пользования (ССОП), включающей в себя наземную станцию спутниковой связи с антенной системой, автоматической телефонной станции (АТС) и каналов связи, оборудования беспилотного летательного аппарата (БПЛА), включающего в себя ультракоротковолновую (УКВ) радиостанцию с антенной, выполняющую функции ретранслятора связи, и видеорегистратор, таймера, многофункционального устройства, выполняющего функции принтера и факсимильного аппарата, навигационной аппаратуры со встроенной антенной, портативной радиостанции, автоматического коммутатора каналов, абонентской станции спутниковой связи с антенной системой в составе контрольного центра, портативного компьютера и навигационного приемника со встроенной антенной, входящих в состав каждой из n станций организации и управления, а также изменением связей между известными блоками системы дистанционного наблюдения и управления БПЛА.Comparable analysis with the prototype shows that the proposed system for remote monitoring and control of an unmanned aerial vehicle is characterized by the presence of new blocks: a fixed public communications network (PSTN), which includes a satellite ground station with an antenna system, an automatic telephone exchange (ATS) and communication channels , unmanned aerial vehicle (UAV) equipment, including an ultra-short-wave (VHF) radio station with an antenna that acts as a communication repeater, and a video recorder, a timer, a multifunctional device that performs the functions of a printer and a fax machine, navigation equipment with a built-in antenna, a portable radio station, automatic a channel switch, a subscriber satellite communication station with an antenna system as part of a control center, a laptop computer and a navigation receiver with a built-in antenna, which are part of each of the n organization and control stations, as well as changing the links between known units of the UAV remote monitoring and control system.
Таким образом, заявляемая система дистанционного наблюдения и управления БПЛА соответствует критерию изобретения «новизна». Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями показывает, что введенные блоки широко известны и дополнительного творчества по их реализации не требуется. Однако при их введении в указанной связи с остальными элементами схемы в заявляемую систему дистанционного наблюдения и управления БПЛА вышеуказанные блоки проявляют новые свойства, что приводит к достижению поставленной цели.Thus, the claimed system for remote monitoring and control of the UAV meets the criterion of the invention of "novelty". Comparison of the proposed solution with other technical solutions shows that the introduced blocks are widely known and additional creativity in their implementation is not required. However, when they are introduced in the specified connection with the rest of the circuit elements in the proposed UAV remote monitoring and control system, the above blocks exhibit new properties, which leads to the achievement of the set goal.
Это позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию «существенные отличия».This allows us to conclude that the technical solution meets the criterion of "significant differences".
Заявляемое решение явным образом не следует из уровня техники и имеет изобретательский уровеньThe claimed solution does not explicitly follow from the prior art and has an inventive step
На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема системы дистанционного наблюдения и управления БПЛА, а на фиг. 2 приведена структурная электрическая схема портативного компьютера автоматизированного рабочего места (АРМ) оператора.In FIG. 1 shows a block diagram of the UAV remote monitoring and control system, and Fig. Figure 2 shows a structural electrical diagram of a portable computer of an automated workstation (AWP) of an operator.
Система дистанционного наблюдения и управления беспилотным летательным аппаратом (фиг. 1) содержит контрольный центр 1, состоящий из портативного компьютера 2 автоматизированного рабочего места (АРМ) оператора, монитора 3, устройства 4 обработки видеосигнала, таймера 5, многофункционального устройства 6, выполняющего функции принтера и факсимильного аппарата, навигационной аппаратуры 7 со встроенной антенной, портативной радиостанции 8 со встроенной антенной, автоматического коммутатора 9 каналов, радиочастотного приемопередатчика 10, антенны 11 радиочастотного приемопередатчика, абонентской станции 12 спутниковой связи и антенной системы 13 абонентской станции спутниковой связи (ССС), стационарную сеть 14 связи общего пользования (ССОП), включающую в себя антенную систему 15 наземной станции спутниковой связи (ССС), наземную станцию 16 спутниковой связи, автоматическую телефонную станцию (АТС) 17 и каналы связи 18 стационарной сети связи общего пользования (ССОП), оборудование беспилотного летательного аппарата (БПЛА) 19, включающего в себя антенну 20 ультракоротковолновой (УКВ) радиостанции, УКВ радиостанцию 21 и видеорегистратор 22, n станций 23 (231-23n) организации и управления (СОУ), каждая из которых включает в себя антенну 24 радиочастотного приемопередатчика, радиочастотный приемопередатчик 25, портативный компьютер 26, навигационный приемник 27 со встроенной антенной, устройство 28 обработки и передачи информации и камеру 29 кругового обзора.The system for remote monitoring and control of an unmanned aerial vehicle (Fig. 1) contains a
Первые, вторые, третьи, четвертые, пятые и шестые входы-выходы портативного компьютера 2 АРМ оператора контрольного центра 1 подключены соответственно ко входу-выходу монитора 3, к первому входу-выходу устройства 4 обработки видеосигнала, ко входам-выходам таймера 5, многофункционального устройства 6, навигационной аппаратуры 7 со встроенной антенной и по стыку Ethernet к первому входу-выходу автоматического коммутатора 9 каналов, второй вход-выход которого соединен со вторым входом-выходом устройства 4 обработки видеосигнала, третий вход-выход автоматического коммутатора 9 каналов по стыку Ethernet соединен с канальным входом-выходом радиочастотного приемопередатчика 10, высокочастотный вход-выход которого соединен с высокочастотным входом-выходом антенны 11 радиочастотного приемопередатчика 10. Четвертый вход-выход автоматического коммутатора 9 каналов по стыку Ethernet соединен с канальным входом-выходом абонентской станции 12 спутниковой связи, высокочастотный вход-выход которой соединен с высокочастотным входом-выходом антенной системы 13 абонентской станции 12 спутниковой связи, которая по эфиру соединена с антенной системой 15 наземной станции 16 спутниковой связи стационарной сети 14 связи общего пользования (ССОП), высокочастотный вход-выход которой соединен с высокочастотным входом-выходом наземной станции 16 спутниковой связи, канальные входы-выходы которой соединены с первыми входами-выходами автоматической телефонной станции 17, ко вторым входам-выходам которой подключены каналы связи 18 стационарной сети 14 связи общего пользования (ССОП). Вход-выход антенны 11 радиочастотного приемопередатчика 10 контрольного центра 1 по эфиру соединен со встроенной антенной портативной радиостанции 8 и с антенной 20 УКВ радиостанции 21, размещенной на беспилотном летательном аппарате 19, высокочастотный вход-выход которой соединен с высокочастотным входом-выходом УКВ радиостанции 21, канальные входы-выходы которой соединены с информационными входами-выходами видеорегистратора 22. Высокочастотный вход-выход антенны 24 радиочастотного приемопередатчика 25 каждой из n станций 23 (231-23n) организации и управления БПЛА соединен с высокочастотным входом-выходом радиочастотного приемопередатчика 25, канальные входы-выходы которого соединены с первыми входами-выходами портативного компьютера 26 СОУ, ко второму и третьему входам-выходам которого подключены соответственно информационные входы-выходы навигационного приемника 27 со встроенной антенной и каналы связи 18 стационарной сети 14 связи общего пользования. Четвертые входы-выходы портативного компьютера 26 каждой СОУ 23 соединены с первыми входами-выходами устройства 28 обработки и передачи информации, вторые входы-выходы которого соединены с входами-выходами камеры 29 кругового обзора. Высокочастотный вход-выход антенны 20 УКВ радиостанции 21, размещенной на БПЛА, по эфиру соединен с антенной 24 радиочастотного приемопередатчика 25 первой (231) из n станций 23 организации и управления БПЛА, при этом антенны 24 радиочастотных приемопередатчиков 25 каждой из n станций 23 организации и управления (СОУ) по эфиру соединены между собой и с антенной 11 радиочастотного приемопередатчика 10 контрольного центра 1.The first, second, third, fourth, fifth and sixth inputs-outputs of the
Портативный компьютер 2 АРМ оператора содержит (фиг. 2) системный блок 30, состоящий из материнской платы 31, на которой размещены системная магистраль (шина) 32, микропроцессор 33, оперативное запоминающее устройство 34, перепрограммируемое постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 35 и контроллер 36 клавиатуры, адаптера монитора 37, адаптера портов 38, контроллера 39 дополнительных устройств, контроллера 40 дисков, дисковода 41 для подключения гибкого магнитного диска, жесткого магнитного диска 42, системное программное обеспечение 43 и прикладное программное обеспечение 44, поставляемые на накопителе на жестком магнитном диске, расширителя 45 интерфейсов, платы аудио ввода-вывода 46, платы 47 видео ввода-вывода и платы 48 Ethernet, а также содержит стандартную клавиатуру 49, дисплей 50 с плазменным экраном и графический манипулятор 51 типа «мышь».The
Первые входы-выходы микропроцессора 33, размещенного на материнской плате 31 системного блока 30 портативного компьютера 2 контрольного центра 1, соединены с первыми входами-выходами системной магистрали (шины) 32, вторые входы-выходы которой соединены с первыми входами-выходами оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) 34, вторые входы-выходы которого соединены со вторыми входами-выходами микропроцессора 33. Третьи, четвертые, пятые, шестые, седьмые, восьмые и девятые входы-выходы системной магистрали 32 подключены соответственно ко входам-выходам перепрограммируемого постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) 35, к первым входам-выходам контроллера клавиатуры 36, адаптера 37 монитора, адаптера 38 портов, контроллера 39 дополнительных устройств, контроллера 40 дисков и расширителя 45 интерфейсов. Вторые и третьи входы-выходы контроллера 40 дисков подключены к входам-выходам соответственно дисковода 41 для подключения гибкого магнитного диска и жесткого магнитного диска 42, вторые и третьи входы-выходы которого подключены ко входам-выходам соответственно системного программного обеспечения 43 и прикладного программного обеспечения 44. Вторые, третьи и четвертые входы-выходы расширителя интерфейсов 45 подключены к первым входам-выходам соответственно платы 46 аудио ввода-вывода, платы 47 видео ввода-вывода и платы 48 Ethernet, вторые входы-выходы контроллера 36 клавиатуры соединены с входами-выходами стандартной клавиатуры 49, вторые входы-выходы адаптера 37 монитора соединены с входами-выходами дисплея 50 с плазменным экраном, вторые входы-выходы адаптера 38 портов соединены с входами-выходами графического манипулятора 51 типа «мышь». При этом первыми, вторыми, третьими, четвертыми, пятыми и шестыми входами-выходами портативного компьютера являются соответственно вторые входы-выходы контроллера 39 дополнительных устройств, соединенные со входами-выходами монитора 3, вторые входы-выходы платы 47 видео ввода-вывода, соединенные со входами-выходами устройства 4 обработки видеосигнала, третьи и четвертые входы-выходы контроллера 39 дополнительных устройств, которые подключены к входам-выходам соответственно таймера 5 и многофункционального устройства 6, вторые входы-выходы платы 47 аудио ввода-вывода и платы 48 Ethernet, которые подключены к входам-выходам соответственно навигационной аппаратуры 7 со встроенной антенной и автоматического коммутатора 9 каналов.The first inputs-outputs of the
Портативный компьютер 2 предназначен для формирования и передачи данных, обмена речевой информацией, документирования, обработки и хранения различной информации, включая видеоинформацию. При этом передача видеоинформации с помощью портативного компьютера 2 осуществляется путем подключения носителя с цифровой видеоинформацией к соответствующему порту, последующего преобразования компьютером указанной информации и передачи ее по каналу или линии связи.
В качестве портативного компьютера 2 АРМ оператора контрольного центра 1 может быть использована персональная электронная вычислительная машина (ПЭВМ) типа ЕС-1846. Эта ПЭВМ представляет собой многофункциональный терминал, дополненный аппаратными и программными средствами навигации, связи и передачи данных. Конструктивно ПЭВМ типа ЕС-1866 представляет собой переносной защищенный компьютер типа «Notebook», установленный на амортизационную раму с целью исключения его перемещения при нахождении подвижного объекта в движении.A personal electronic computer (PC) of the EU-1846 type can be used as a
Оператор АРМ с помощью портативного компьютера 2 контрольного центра 1 обеспечивает:The operator of the workstation using a
ввод, хранение, отображение и документирование информации;input, storage, display and documentation of information;
накопление, хранение, регистрацию и обработку принятой информации;accumulation, storage, registration and processing of received information;
визуальный контроль информационного обмена;visual control of information exchange;
автоматическую диагностику аппаратуры с визуальным отображением ее технического состояния;automatic diagnostics of equipment with a visual display of its technical condition;
автоматическое управление аппаратурой;automatic equipment control;
обмен информацией с взаимодействующими БПЛА и СОУ по каналам связи сети обмена данными;exchange of information with interacting UAVs and SOA via communication channels of the data exchange network;
дистанционное управления аппаратурой из состава БПЛА и СОУ в объеме возможностей, предусмотренных в аппаратуре;remote control of equipment from the UAV and SDA to the extent of the capabilities provided for in the equipment;
решение информационных и расчетных задач по организации направлений и каналов связи;solution of information and calculation tasks on the organization of directions and communication channels;
информационно-функциональное взаимодействие с навигационной аппаратурой, включая автоматический прием данных по определению координат своего местоположения и ввод их в портативный компьютер.information-functional interaction with navigational equipment, including automatic reception of data to determine the coordinates of one's location and entering them into a portable computer.
Монитор 3 предназначен для расширения возможностей получения наглядного отображения принимаемой информации на АРМ оператора контрольного центра 1.Monitor 3 is designed to expand the possibilities of obtaining a visual display of the received information on the workstation of the operator of the
В качестве монитора 3 может быть использован видеомонитор фирмы Polycom, который обеспечивает возможность работы с высочайшим качеством видео и звука, а также передачи данных в соответствии со стандартами высокой четкости (HD). а также может быть использован жидкокристаллический монитор типа TV BORK LT SSN1710SI. Указанный монитор обеспечивает отображение различной цветной и черно-белой видеоинформации.Monitor 3 can be a Polycom video monitor that provides the highest quality video and sound, as well as data transmission in accordance with high definition (HD) standards. and can also be used LCD monitor type TV BORK LT SSN1710SI. The specified monitor provides display of various color and black-and-white video information.
Устройство 4 обработки видеосигнала предназначено для приема и обработки видеосигналов, поступающих от станций организации и управления БПЛА, и передачи их на портативный компьютер 2 АРМ оператора КЦ.The video
Устройство 4 обработки видеосигнала выполнено с возможностью:The video
добавления отметки о наличии БПЛА в зоне видимости по меньшей мере одной СОУ в видеосигнал, поступающей от хотя бы одной СОУ;adding a mark about the presence of the UAV in the visibility zone of at least one SDA in the video signal coming from at least one SDA;
наносить отметку с координатами БПЛА на карту района, отображающуюся на мониторе контрольного центра (КЦ);put a mark with the coordinates of the UAV on the map of the area displayed on the monitor of the control center (CC);
переключать на мониторе КЦ вывод видеосигнала, поступающего от одной СОУ, на вывод видеосигнала, поступающего от другой СОУ, при переходе БПЛА из зоны ответственности одной СОУ в зону ответственности другой СОУ.switch on the KC monitor the output of the video signal coming from one LDS to the output of the video signal coming from another LDS when the UAV moves from the area of responsibility of one LDS to the area of responsibility of another LDS.
Таймер 5 предназначен для фиксирования заданного интервала времени с момента запуска беспилотного летательного аппарата с секундомером отсчета.
Многофункциональное устройство 6 предназначено для распечатки передаваемой/принимаемой информации и данных в процессе обмена информацией между взаимодействующими объектами, а также обмен электронной корреспонденцией и факсимильными сообщениями. В качестве упомянутого устройства 6 может быть использовано многофункциональное устройство серии CANON типа MF4120 или совмещенное устройство факс/принтер Smart Base MPC600F, выполняющее роль принтера и факсимильного аппарата.The
Многофункциональное устройство (МФУ) 6 представляет собой устройство, сочетающее в себе функции принтера, копировального аппарата, сканера и факсимильного аппарата листов формата А4. В качестве такого устройства может быть использовано МФУ типа KX-MB1530RU.The All-In-One (MFP) 6 is a device that combines the functions of a printer, copier, scanner and facsimile of A4 sheets. An MFP of the KX-MB1530RU type can be used as such a device.
В качестве навигационной аппаратуры 7 со встроенной антенной может быть использована навигационная аппаратура типа «Азимут» или «Грот-В». Указанная аппаратура предназначена для измерения текущих навигационных параметров по сигналам космических навигационных систем ГЛОНАСС и GPS и определения на их основе координат местоположения объектов, размещенных на контролируемой территории, а также для синхронизации внутренней шкалы времени к шкалам системного времени ГЛОНАСС и GPS, шкалам координированного времени UTC (SU) и UTC. Конструктивно аппаратура состоит из электронного блока и антенного модуля. Электронный блок обеспечивает обработку сигналов навигационных параметров и выдачу навигационных данных потребителю.As
Портативная радиостанция 8 со встроенной антенной предназначена для выхода оператора контрольного центра 1 на каналы связи организованной сети радиосвязи и ведения телефонной связи с операторами (абонентами) взаимодействующих объектов. В качестве такой станции может быть использована портативная радиостанция типа «Диггер-301» [4]. Эта радиостанция работает в ультракоротковолновом диапазоне частот, обеспечивает ведение переговоров между абонентами в дуплексном и симплексном режимах работы, передачу данных и сообщений, а также файловый обмен.The
Автоматический коммутатор 9 каналов представляет собой полнодоступный коммутатор-маршрутизатор, обеспечивающий автоматический выбор направления связи и распределение трактов и каналов связи в процессе установления и ведения связи между взаимодействующими портативным компьютером 2 АРМ оператора КЦ, оборудованием БПЛА и станциями СОУ. Блок 9 представляет собой коммутатор с коммутационным полем N×N входа-выхода (каналов и линий связи). Конструктивно автоматический коммутатор 9 каналов выполнен в виде единого моноблока, включающего станционную и канальную стороны, к каждой из которых подключаются N линий с возможностью наращивания емкости кросса. Он предназначен для кросс-соединения каналов и линий между собой. При этом обеспечивается возможность соединения между собой любых N каналов как станционной стороны, так и канальной стороны, а также коммутации между собой каналов станционной стороны с каналами канальной стороны.The automatic switch of 9 channels is a fully accessible switch-router that provides automatic selection of the communication direction and distribution of communication paths and channels in the process of establishing and maintaining communication between the interacting
Радиочастотный приемопередатчик 10 совместно с антенной 11 контрольного центра 1 предназначен для организации канала управления беспилотным летательным аппаратом 19 и обеспечения взаимодействия со станциями 23 организации и управления в процессе наблюдения за БПЛА на контролируемой территории. При этом радиоканал управления беспилотным летательным аппаратом организуется как непосредственно, так и через радиочастотные приемопередатчики 25 с антеннами 24 станций 23 организации и управления.The
В качестве радиочастотного приемопередатчика 10 может быть использована ультракоротковолновая (УКВ) радиостанция, работающая в диапазоне ультракоротковолновых волн, из состава цифрового комплекса средств радиосвязи «ДИГГЕР». Станции комплекса «ДИГГЕР» обеспечивают обмен речевой информацией и данными между оконечными устройствами, подключенными к аппаратуре комплекса (например, портативными компьютерами и системами навигации), индивидуальный, групповой и циркулярный вызовы абонентов сети, контроль (мониторинг) и управление радиосетью с изменением режимов работы по командам дистанционного управления.As a radio-
Антенна 11 приемопередатчика по радиоинтерфейсу соединена с высокочастотной частью антенны УКВ радиостанции 21 БПЛА, канальные входы-выходы которой соединены со входами-выходами исполнительных устройств видеорегистратора 22.The
Абонентская станция 12 спутниковой связи совместно с антенной системой 13 предназначена для организации радиолиний спутниковой связи при работе через стволы ретрансляторов космических аппаратов (КА) на геостационарной орбите в диапазоне 4/6 ГГц в любых условиях и при воздействии преднамеренных помех. Она обеспечивает работу с прямой ретрансляцией сигналов. При этом станция обеспечивает телефонную связь и передачу данных, включая данные межмашинного обмена, а также ведение видеоконференцсвязи с использованием цифровых каналов с различными скоростями и интерфейсом сопряжения Ethernet.The
В станции 12 спутниковой связи обеспечивается прием радиосигналов навигационных космических систем ГЛОНАСС и GPS с целью определения полных координат местонахождения станции (долготы, широты, высоты), текущего времени и обеспечения коррекции опорной частоты станции относительно частоты навигационного сигнала.The
В качестве такой станции может быть использована переносная станция спутниковой связи, схема и технические возможности которой приведены в патенте РФ №2660800 от 10.07.2018 г. Опубликовано в БИПМ №19.As such a station, a portable satellite communication station can be used, the scheme and technical capabilities of which are given in the patent of the Russian Federation No. 2660800 dated July 10, 2018. Published in BIPM No. 19.
В состав антенной системы 13 абонентской станции 12 спутниковой связи входит рефлектор с облучающей системой, антенно-волноводный тракт (АВТ), опорно-поворотное устройство с электросиловым приводом и аппаратура наведения. Она предназначена для приема из эфира и передачи в эфир высокочастотных сигналов, образованных приемопередатчиком абонентской станции 12 спутниковой связи. В качестве антенной системы 13 абонентской станции 12 может быть использована антенная система по патенту РФ на полезную модель №176016 от 26.12.2017 г., опубликована в Бюл. №36.The composition of the
Наземная станция 16 спутниковой связи в составе приемника и передатчика, контроллера управления антенной, делителя промежуточной частоты, сумматора, анализатора спектра сигналов, спутникового модема и конвертера совместно с антенной системой 15 предназначена:
для обеспечения дуплексной телефонной связи и передачи данных, а так же для телефонной связи или межмашинного обмена в режиме удаленного абонента АТС при работе в сетях радиально-узловой связи по закрепленным каналам или каналам, работающим по принципам радио-АТС при непрерывной передаче информации;to provide duplex telephone communication and data transmission, as well as for telephone communication or machine-to-machine exchange in the mode of a remote PBX subscriber when working in radial-nodal communication networks via fixed channels or channels operating on the principles of radio-PBX with continuous transmission of information;
для обеспечения дуплексной связи и передачи данных по каналам с пропускной способностью от 1,2 до 9,6 кбит/с, организуемым в четырех направлениях связи по закрепленным каналам или каналам, используемым в режиме радио-АТС при работе в непрерывном режиме.to provide duplex communication and data transmission over channels with a bandwidth of 1.2 to 9.6 kbit / s, organized in four directions of communication via fixed channels or channels used in radio-ATS mode when operating in continuous mode.
Антенная система 15 наземной станции спутниковой связи является приемопередающей антенной, представляющей собой однозеркальную параболическую антенну, состоящую из зеркала с облучающей системой, опорно-поворотного устройства и аппаратуры наведения [4].The
Автоматическая телефонная станция 17 предназначена для обеспечения выхода оператора АРМ контрольного центра через каналы связи 18 стационарной сети связи общего пользования (ССОП) на станции 23 организации и управления и получения дополнительной информации о месте нахождения и состояния БПЛА.The
Каналы связи 18 предназначены для организации дополнительных направлений связи между контрольным центром 1 и станциями 23 организации и управления беспилотным летательным аппаратом 19 с целью повышения надежности управления БПЛА, особенно при значительном удалении БПЛА от контрольного центра 1.The
Оборудование беспилотного летательного аппарата 19 в составе антенны 20, УКВ радиостанции 21 и видеорегистратора 22 предназначено для ведения мониторинга контролируемой территории, преобразования полученных данных видеонаблюдения с помощью видеорегистратора 22 и передачу сигналов через УКВ радиостанцию 21, выполняющую роль ретранслятора связи, на одну из станций 23 организации и управления БПЛА и на портативный компьютер 2 АРМ оператора контрольного центра 1.The equipment of the unmanned
УКВ радиостанция 21 содержит микро-ЭВМ, приемовозбудитель, блок приемопередатчика, блок управления, коммутации и сопряжения, пульт управления и внешний пульт управления. Она предназначена для выхода в сети радиосвязи и ведения автоматизированной, беспоисковой и бесподстроечной радиосвязи с аналогичными радиостанциями в УКВ диапазоне частот.
В качестве антенны 20 для УКВ радиостанции 21 может быть использована штыревая антенна Куликова (штырь 1,5 м), которая устанавливается на амортизаторе.As an
Видеорегистратор 22 предназначен для съемки объектов, находящихся на контролируемой местности, визуальной записи видеоинформации, преобразования полученных данных и последующей передачи информации по радиоканалу на станцию 23 организации и управления или непосредственно на АРМ оператора контрольного центра 1 с последующим отпечатыванием информации на мониторе 3. В состав видеорегистратора 22 входит блок исполнительных устройств и цифровая видеокамера.The
Радиочастотные приемопередатчики 25 совместно с антеннами 24 каждой из станций 23 предназначены для организации радиоканалов управления БПЛА при его нахождении в зоне видимости одной из указанных станций 23 организации и управления (СОУ), а также обеспечения взаимодействия с оператором АРМ контрольного центра 1.The
В качестве радиочастотных приемопередатчиков 25 каждой из станций 23 организации и управления могут быть также использованы ультракоротковолновые (УКВ) радиостанции, работающие в диапазоне ультракоротковолновых волн, из состава цифрового комплекса средств радиосвязи «ДИГГЕР» [3]. Станции комплекса «ДИГГЕР» обеспечивают обмен речевой информацией и данными между оконечными устройствами, подключенными к аппаратуре комплекса (например, портативными компьютерами и системами навигации), индивидуальный, групповой и циркулярный вызовы абонентов сети, контроль (мониторинг) и управление радиосетью с изменением режимов работы по командам дистанционного управления.As radio-
Портативный компьютер 26 каждой из n станций 23 организации и управления выполнен в виде планшета и предназначен для приема, обработки и передачи сигналов и команд управления БПЛА. Основу портативного компьютера 26 составляет высокоскоростной цифровой микропроцессор.The
Навигационный приемник 27 со встроенной антенной предназначен для приема и регистрации данных с текущими координатами местоположения контролируемых объектов на местности с отображением их на экране монитора портативного компьютера и обеспечения привязки станций организации и управления БПЛА к единой системе навигации. В качестве такого блока может быть использован навигационный приемник GPSmap 267 с. The
Навигационный приемник 27 со встроенной антенной станций организации и управления БПЛА обеспечивает в любой точке маршрута движения определение следующих основных параметров: плоских прямоугольных (или географических) координат местоположения, дирекционного (магнитного) азимута продольной оси изделия, углов наклона в продольной и поперечной плоскостях, скорости движения и пройденного пути, запоминание и хранение координат контрольных точек маршрута движения.The
Навигационный приемник 27 в комплексе с портативным компьютером 26 каждой СОУ обеспечивает визуализацию электронной карты местности, отображение в реальном масштабе времени графической и цифровой информации маршрута и параметров движения, коррекцию измеряемых координат путем согласования траектории движения подвижного объекта с геометрией дорог, закодированной в цифровой базе данных карты, информационный обмен с внешними устройствами. Навигационный приемник 27 принимает данные от глобальной спутниковой системы GPS или ГЛОНАСС, которая предназначена для высокоточного определения трех координат места, составляющих вектора скорости и времени различных подвижных объектов.The
Навигационный приемник 27 со встроенной антенной предназначен для определения координат местоположения и дирекционного (азимутального) угла продольной оси подвижного объекта - комплексной аппаратной связи и радиодоступа. Принцип действия приемника 27 основан на комплексной обработке информации, поступающей от автономной навигационной системы геомагнитного типа и приемника спутниковой навигационной системы ГЛОНАСС/GPS. Приемник 27 принимает данные от глобальной системы ГЛОНАСС/GPS, которая предназначена для высокоточного определения трех координат места, составляющих вектора скорости и времени различных подвижных объектов, передает полученные данные на портативный компьютер 26.
Устройство 28 обработки и передачи информации каждой СОУ предназначено для приема сигналов с камеры 29 кругового обзора, высокоскоростной обработки и передачи информации через портативный компьютер 26 на радиочастотный приемопередатчик 25 с антенной 24 и далее на портативный компьютер 2 АРМ оператора контрольного центра 1.The
Камера 29 кругового обзора предназначена для съемки местности и визуальной записи видеоинформации с последующей передачей информации на устройство 28 обработки и передачи информации.
В качестве камеры 29 кругового обзора может быть использована видеокамера Sony HXR-NX или цифровая видеокамера Sony DCR-DVD106E. Видеокамера Sony DCR-DVD106E обеспечивает запись на DVD и предназначена также для осуществления видеосъемки событий вблизи подвижных и неподвижных объектов с возможностью дистанционного управления камерой оператором АРМ. Управление видеокамерой может осуществляться также с портативного компьютера 26 СОУ. В качестве камеры 29 кругового обзора может быть использована управляемая купольная видеокамера типа ISE-30/36ZWDN650FD.As the
Станции 23 организации и управления БПЛА размещены на местности по сотовому принципу таким образом, чтобы любая точка контролируемого пространства находилась в зоне видимости по меньшей мере одной камеры 29 кругового обзора СОУ.Station 23 organization and management of the UAV placed on the ground on a cellular principle so that any point of the controlled space was in the field of view of at least one
Работа системы дистанционного наблюдения и управления БПЛА осуществляется следующим образом.The operation of the UAV remote monitoring and control system is carried out as follows.
В общем виде система дистанционного наблюдения и управления беспилотным летательным аппаратом (БПЛА) представляет собой набор камер 29 кругового обзора, входящих в состав станций 23 организации и управления (СОУ) и расставленных на местности так, чтобы каждый БПЛА находился в зоне видимости хотя бы одной из камер 29. Такая система позволяет осуществлять наблюдение и управление полетами БПЛА в режиме реального времени, получая информацию о маршруте полета и состоянии БПЛА независимо от информации, полученной с БПЛА.In general, the system for remote monitoring and control of an unmanned aerial vehicle (UAV) is a set of all-
Особенностью предлагаемого технического решения является то, что система дистанционного наблюдения и управления БПЛА имеет возможность управлять одним или одновременно несколькими беспилотными летательными аппаратами в режиме реального времени.A feature of the proposed technical solution is that the UAV remote monitoring and control system has the ability to control one or several unmanned aerial vehicles simultaneously in real time.
Оператор АРМ находится в контрольном центре 1 и контролирует информацию, поступающую от каждой СОУ 23. При этом в контрольный центр 1 из каждой СОУ стекается информация, содержащая видеосигнал от камер 29 кругового обзора с отмеченным на нем одним или несколькими БПЛА, карта района с отмеченными на нем БПЛА. Связь оператора контрольного центра 1 и БПЛА осуществляется по тракту, включающему: портативный компьютер 2 АРМ оператора, устройство 4 обработки видеосигнала, автоматический коммутатор 9 каналов, радиочастотный приемопередатчик 10 с антенной 11 контрольного центра 1, далее по радиоинтерфейсу сигнал поступает в антенну 20 ультракоротковолновой радиостанции 21 и на видеорегистратор 22 беспилотного летательного аппарата 19. При этом на видеорегистраторе 22 записывается информация с картой местности, на которой находится БПЛА, и объектами, находящимися на контролируемой территории.The operator of the workstation is located in the
Сбор информации в КЦ от камер 29 кругового обзора станций 23 организации и управления осуществляется по тракту, включающему: камеры 29 кругового обзора каждой из станций 23, устройство 28 обработки и передачи информации, портативный компьютер 26, радиочастотный приемопередатчик 25 с антенной 24 и далее по радиоинтерфейсу сигнал поступает в антенну 11 радиочастотного приемопередатчика 10 контрольного центра 1 и через автоматический коммутатор 9 каналов сигнал передается в устройство 4 обработки видеосигнала, в котором аналоговый сигнал преобразуется в цифровую форму и передается в оперативную память портативного компьютера 2 АРМ оператора КЦ. При этом принятый сигнал отображается также на мониторе 3 для оперативного контроля.The collection of information in the CC from the
Для повышения надежности работы системы дистанционного наблюдения и управления БПЛА и доставки информации от камер 29 кругового обзора используются радиоканалы станций спутниковой связи и каналы связи 18 стационарной сети связи 14 общего пользования. Доставка информации осуществляется по тракту, включающему: камеры 29 кругового обзора, устройство 28 обработки и передачи информации, портативный компьютер 26 станций 23 организации и управления, каналы связи 18, АТС 17, наземная станция 16 спутниковой связи с антенной системой 15 сети 14 связи общего пользования, радиоинтерфейс между антенной системой 15 наземной станции 16 спутниковой связи и антенной системой 13 абонентской станции 12 спутниковой связи, автоматический коммутатор 9 каналов, устройство 4 обработки видеосигнала и портативный компьютер 2 АРМ оператора контрольного центра 1.To improve the reliability of the system for remote monitoring and control of the UAV and the delivery of information from the
Данные с видеорегистратора 22 БПЛА 19 передаются в портативный компьютер 26 станции 23, в зоне видимости которой (например, первой станции 231) находится БПЛА, по тракту, включающему видеорегистратор 22, УКВ радиостанцию 21 с антенной 20, выполняющую функции ретранслятора связи, радиоинтерфейс, антенну 24 радиочастотного приемопередатчика 25 СОУ 23 и портативный компьютер 26. Если БПЛА находится в зоне видимости другой станции 23 организации и управления (например, второй станции 23), тогда сигнал с видеорегистратора 22 БПЛА передается по радиоканалу, образованному УКВ радиостанцией 21 с антенной 20 и радиочастотными приемопередатчиками 25 с антеннами 24, на портативный компьютер второй станции 23 и далее сигнал по радиоканалу, образованному радиочастотным приемопередатчиком 25 с антенной 24 второй станции 23 и радиочастотным приемопередатчиком 10 с антенной 11 контрольного центра 1, передается через автоматический коммутатор 9 каналов на устройство 4 обработки видеосигнала, со входа-выхода которого преобразованный сигнал в цифровом виде поступает на портативный компьютер 2 АРМ оператора КЦ.Data from the
Таким образом, оператор контрольного центра в любой момент времени видит:Thus, the operator of the control center at any time sees:
видео со всех станций 23, в зоне видимости которых находится хотя бы один БПЛА, с отметкой позиции БПЛА на видео;video from all stations 23, in the field of view of which there is at least one UAV, with a mark of the position of the UAV on the video;
карту зоны ответственности станции 23 организации и управления с отметками ведомых БПЛА;map of the area of responsibility of the station 23 organization and management with marks of the slave UAVs;
данные о состоянии каждой станции 23 и каждого БПЛА, в зоне ответственности станции.data on the status of each station 23 and each UAV, in the area of responsibility of the station.
Таким образом, в любой момент времени БПЛА находится в зоне видимости оператора контрольного центра и он имеет возможность управлять БПЛА в режиме реального времени по образованным каналам двухсторонней связи.Thus, at any time, the UAV is in the visibility zone of the operator of the control center and he has the ability to control the UAV in real time via the formed two-way communication channels.
Управление БПЛА также может осуществляться оператором контрольного центра в автоматическом режиме. Алгоритм управления БПЛА осуществляется следующим образом.The UAV can also be controlled by the operator of the control center in automatic mode. The UAV control algorithm is carried out as follows.
Беспилотный летательный аппарат находится в начальной точке пространства на земле или на базе. Оператор КЦ задает точку или несколько точек, в которые должен прилететь БПЛА. Заданная точка ил набор точек заносится в память портативного компьютера 2 КЦ. При этом автоматически прокладывается маршрут движения БПЛА и решается задача оптимизации маршрута с учетом информации, поступающей от станций 23 организации и управления.The unmanned aerial vehicle is located at the starting point of space on the ground or at the base. The CC operator sets a point or several points to which the UAV should fly. A given point or a set of points is entered into the memory of a
После решения задачи оптимизации маршрута БПЛА, КЦ подает сигнал на взлет. При прокладывании маршрута БПЛА после решения задачи оптимизации КЦ может изменить маршрут при возникновении неполадок или внешних условий, делающих продолжение полета опасным или невозможным. Для этого КЦ через станции 23 подает сигнал на принудительную посадку БПЛА.After solving the problem of optimizing the UAV route, the CC gives a signal to take off. When plotting a route, the UAV, after solving the optimization problem, can change the route in case of malfunctions or external conditions that make the continuation of the flight dangerous or impossible. To do this, the CC through station 23 sends a signal for the forced landing of the UAV.
Контрольный центр (КЦ) 1 вырабатывает сигналы управления БПЛА при помощи программных инструкций, заложенных в хранилище портативного компьютера 2 АРМ оператора КЦ. При этом программные инструкции включают в себя инструкции для расчета маршрута каждого БПЛА в соответствии с данными о точке его назначения, наличии в зоне ответственности каждой СОУ 23 других БПЛА, анализа загрузки и качества работы каждой СОУ, причем по результатам указанного анализа программа создает рекомендации по изменению количества СОУ в сети, места расположения СОУ и аппаратуры, входящей в состав СОУ.The control center (CC) 1 generates UAV control signals using program instructions embedded in the storage of the
Технический результат от предлагаемого изобретения заключается в повышении пропускной способности каналов управления и надежности работы системы дистанционного наблюдения и управления беспилотным летательным аппаратом при нахождении его в различных зонах на удаленной территории и в различных погодных условиях, достигаемый за счет введения новых средств связи и управления, включающих абонентские и наземные станции спутниковой связи, возможности организации каналов управления БПЛА по нескольким независимым направлениям посредством каналов связи стационарной сети связи общего пользования (ССОП) и ретрансляции сигналов, поступающих от камер кругового обзора СОУ и видеорегистратора, размещенного на беспилотном летательном аппарате, с последующей передачей данных с БПЛА и со станций организации и управления на АРМ оператора и визуальным отображением полученных данных на мониторе контрольного центра в режиме реального времени.The technical result of the proposed invention is to increase the capacity of the control channels and the reliability of the system for remote monitoring and control of an unmanned aerial vehicle when it is in different zones in a remote area and in various weather conditions, achieved through the introduction of new means of communication and control, including subscriber and ground satellite communication stations, the possibility of organizing UAV control channels in several independent directions through communication channels of the fixed public communications network (PSTN) and relaying signals from all-round cameras of the SOA and a video recorder located on an unmanned aerial vehicle, with subsequent data transfer from UAV and from stations of organization and control to the operator's workstation and visual display of the received data on the monitor of the control center in real time.
Достоинством предлагаемой системы дистанционного наблюдения и управления БПЛА является также и то, что она может быть реализована с использованием промышленно изготавливаемых средств связи и управления, телекоммуникационного оборудования и программных средств автоматизированных систем управления.The advantage of the proposed system for remote monitoring and control of the UAV is also that it can be implemented using industrially manufactured means of communication and control, telecommunications equipment and software for automated control systems.
Источники информации.Information sources.
1. US, патент №8838289 С1, МПК G05D 1/00, 2008.1. US patent No. 8838289 C1,
2. RU, патент №2657164 С1, МПК G08g 5/00, G05D 1/00, В64С 39/00, 2016 (прототип).2. RU, patent No. 2657164 C1,
3. Отечественный цифровой комплекс средств радиосвязи «ДИГГЕР». ООО «РАДИОТЕХНИКА».3. Domestic digital complex of radio communications "DIGGER". LLC "RADIOTECHNIKA".
4. Спутниковая связь и вещание: Справочник. - 3-е изд., перераб. и доп./В.А. Бартенев, Г.В. Болотов, Быков и др.; Под ред. Л.Я. Кантора. - И.: Радио и связь, 1997.4. Satellite communications and broadcasting: a Handbook. - 3rd ed., revised. and add./V.A. Bartenev, G.V. Bolotov, Bykov and others; Ed. L.Ya. Kantor. - I .: Radio and communication, 1997.
Claims (2)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2793713C1 true RU2793713C1 (en) | 2023-04-04 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2346852C1 (en) * | 2007-06-25 | 2009-02-20 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Сибирский федеральный университет (СФУ) | Air-borne system of probing earth's surface |
RU2457531C1 (en) * | 2011-01-13 | 2012-07-27 | Евгений Владимирович Шароварин | Method of using unmanned aircraft and control apparatus |
RU2657164C1 (en) * | 2016-12-27 | 2018-06-08 | Общество с ограниченной ответственностью "Аэроксо" | System of remote observation and control of uncrewed aerial vehicles |
WO2019204936A1 (en) * | 2018-04-25 | 2019-10-31 | Flir Unmanned Aerial Systems Ulc | Systems and methods for autonomous navigation and computation of unmanned vehicles |
US11145212B2 (en) * | 2015-07-29 | 2021-10-12 | Warren F. LeBlanc | Unmanned aerial vehicle systems |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2346852C1 (en) * | 2007-06-25 | 2009-02-20 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Сибирский федеральный университет (СФУ) | Air-borne system of probing earth's surface |
RU2457531C1 (en) * | 2011-01-13 | 2012-07-27 | Евгений Владимирович Шароварин | Method of using unmanned aircraft and control apparatus |
US11145212B2 (en) * | 2015-07-29 | 2021-10-12 | Warren F. LeBlanc | Unmanned aerial vehicle systems |
RU2657164C1 (en) * | 2016-12-27 | 2018-06-08 | Общество с ограниченной ответственностью "Аэроксо" | System of remote observation and control of uncrewed aerial vehicles |
WO2019204936A1 (en) * | 2018-04-25 | 2019-10-31 | Flir Unmanned Aerial Systems Ulc | Systems and methods for autonomous navigation and computation of unmanned vehicles |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11165489B2 (en) | Dynamic shielding system of cellular signals for an antenna of an unmanned aerial vehicle | |
CN103873133B (en) | A kind of communication and navigation monitoring system based on multimode data link | |
RU2309543C2 (en) | System for radio communication with moving objects | |
RU2352067C1 (en) | System of communication to retransmitters that change their location in space | |
KR101074279B1 (en) | Monitering system using unmanned air vehicle with WiMAX communication | |
KR101668196B1 (en) | Monitoring UAVs Ad-hoc Network Architecture and Suitable Technologies to Detect, Track, and Eliminate Illegal UAVs | |
RU2398353C2 (en) | Video monitoring and communication mobile station | |
CN208092547U (en) | A kind of unmanned aerial vehicle control system and UAV system | |
KR20150117879A (en) | Unmanned Aerial Vehicle Control System based on Mobile Communication | |
RU2468522C1 (en) | Complex of video surveillance and communication facilities of mobile control station | |
US20210325867A1 (en) | Mobile command and control system for unmanned aerial vehicles | |
CN204013537U (en) | A kind of communication and navigation surveillance based on multimode data link | |
Bloise et al. | A survey of unmanned aircraft system technologies to enable safe operations in urban areas | |
JP2019047262A (en) | LEO communication terminal, LEO communication service system, program for LEO communication terminal, and LEO communication terminal power saving control method | |
RU44907U1 (en) | RADIO COMMUNICATION SYSTEM WITH MOBILE OBJECTS | |
Kato et al. | Location awareness system for drones flying beyond visual line of sight exploiting the 400 MHz frequency band | |
CN113098606B (en) | Optical communication method | |
RU2554517C2 (en) | Complex for provision of radio communication using unpiloted aircraft (ua) | |
RU2544007C2 (en) | System for radio communication with mobile objects | |
Marques et al. | Sense and avoid implementation in a small unmanned aerial vehicle | |
RU2793713C1 (en) | Remote surveillance and control system for unmanned aircraft | |
RU2530015C2 (en) | System of radio communication with moving objects | |
JP7105746B2 (en) | radio relay system | |
RU2535923C1 (en) | System for radio communication with mobile objects | |
RU2427078C1 (en) | System for radio communication with mobile objects |